用于冶金容器耐火涂层的捣打料及其实施方法以及包含使用该捣打料的涂层的冶金容器,尤其是鼓风炉技术

技术编号:10018415 阅读:234 留言:0更新日期:2014-05-08 17:00
一种用于块衬砌冶金容器如鼓风炉的耐火涂层的至少一些耐火元件的捣打料,所述捣打料由颗粒相和粘合剂相的混合物构成,其中所述颗粒相和/或粘合剂包含具有微孔结构或在鼓风炉运行期间通过烧制能够形成微孔结构的至少一种组分。所述捣打料尤其希望在形成所述容器的侧壁的两个同心环形组件之间或在形成所述容器的底部的内环组件的下部件和一个或多个耐火层的边缘之间,形成密封。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种用于块衬砌冶金容器如鼓风炉的耐火涂层的至少一些耐火元件的捣打料,所述捣打料由颗粒相和粘合剂相的混合物构成,其中所述颗粒相和/或粘合剂包含具有微孔结构或在鼓风炉运行期间通过烧制能够形成微孔结构的至少一种组分。所述捣打料尤其希望在形成所述容器的侧壁的两个同心环形组件之间或在形成所述容器的底部的内环组件的下部件和一个或多个耐火层的边缘之间,形成密封。【专利说明】用于冶金容器耐火涂层的捣打料及其实施方法以及包含使用该捣打料的涂层的冶金容器,尤其是鼓风炉
本专利技术总体上涉及冶金容器的内部耐火内衬,例如具体地鼓风炉的炉身,并且更具体地是这种炉身或炉膛的下部部件。其更具体地涉及用于产生在构成所述内衬和炉膛底板的碳块之间的接合部,以及在这些块之间的接合部的捣打料。
技术介绍
在鼓风炉的具体情况下,内部耐火内衬通常是由块或砖形式,根据每个块或砖的位置具有相同或不同尺寸和形状的多个耐火元件的装配构成。构成这些耐火元件的材料,还取决于它们在所述炉身中的位置。因此,炉膛底板,或底部,通常安装有多个这些元件的叠加层,例如,顶部放置两层陶瓷元件的两层或三层的碳块,上层构成接触熔融铁的炉膛底板。炉膛侧壁的耐火内衬本身也通常通过叠置安排多个环形耐火层来构成。在下部部件中,每个层可以包括与炉身金属壁最靠近定位的外部环形部件,和构成与熔融铁接触,或与其最接近的炉膛侧壁的内部环形部件。每个环形部件由多个周围并列设置的块形成,并且针对其在各个层和环中的位置来调节各个块的材料。此外,在出铁口的水平处,并且也在更高的,在风嘴水平处使用特定形状和材料的元件。所述捣打料用于构建用于填充通常由碳或陶瓷制成的块或砖的耐火元件,和构成鼓风炉炉身的壁或其他金属元件之间的间隙,以及用于填充相邻耐火元件之间或这些元件的不同层或轨道之间,具体而言在所述炉膛底部的某些耐火元件和侧壁的某些其他元件之间的间隙的炉身的内部耐火内衬。依据其位置,由此在外环的块和冷却面板之间可以存在“冷”接合部,而在内环的块和外环的块之间存在热接合部。内环和外环之间的距离可以基本上恒定,例如为50mm的量级,而由于这些块的良好尺寸公差精度为几个毫米。`与此相反,由于所述炉身的几何不规则性,特别是由于所述炉身壁冷面板大得多的公差所致其不完美的圆形度,外环块和冷却的炉身壁之间的距离围绕所述圆周可以发生显著变化,要产生的接合部厚度通常为80mm,±20mm。此外,必须考虑到在运行时主要的在炉膛内壁和位于炉身金属壁附近的内衬外表面之间升高的温度差,并要考虑在各个运行阶段,尤其是启动期间这种温度差的变化。这是因为,当内衬块初步放置时它们都处于较低温度,不论它们朝向炉膛内部还是朝向炉身壁放置,而当鼓风炉运行时最外面的块保持相对较冷,而与熔融铁接触的那些块被加热到很高的温度。因此必须容许在这些块之间的间隙中的一些变化,尤其是在径向方向上,两个同心环的块之间,以便抵消,特别是在调试期间,当内衬的内层加热温升比外层快得多时膨胀的显著差异。因此,非常有利的是两个环之间的接合部是可压缩的。举例而言,这两个层之间的接合部的可压缩性可以达到15%~20%。在壁的内环和底部的上层之间的接合部水平处,所述间隙还可以具有相当不规则形状,具体而言是由于依照计划排布的底部块或砖的形状所致,但在这个计划中可以按照平行线组装,而所述环的块则圆形地排布。除了在也称为热接合部的这些接合部中显著的尺寸变化之外,在由不同材料(例如用于环状块的碳和用于底部的陶瓷)制成的块之间另外地产生接合部,这将在任何温度波动的情况下,具体而言是在鼓风炉的启动阶段期间,会产生不同的行为。因此,有必要使用捣打料来补偿可能在邻近块之间留下间隙的任何不规则性,因此,这些物质起到填充块之间的不规则和/或可变间隙的作用。所述捣打料还具有确保从内衬的热内表面朝向其冷的外表面进行令人满意热传递的功能,以及至少不会破坏通过耐火元件发生的热传递的功能。重要地,所述捣打料还具有以能够吸收和降低可能在耐火元件之间产生的热机械应力的塑性可压缩接合部的方式提供可压缩体的功能,具体而言是由于温度波动所致,尤其是在底部的砖和侧面内衬块的内层之间,以及在该内衬的所述内层和外层之间的温度波动所致。已知的捣打料通常由包括煅烧无烟煤或电化石墨,或它们的混合物的颗粒相混合物构成,可能加入SiC,以及通常是焦油或树脂型的粘合剂,目的在于提供前述可压缩性。各种捣打料组合物,例如从JP2002121080,CN1544389,CN1690012 或 CN101823891中已经是已知的。关于捣打料的一个普遍问题是,它们通常都通过手动压实,可以通过压实机辅助进行放置,但是与通过精密的压缩或挤出方法生产的耐火块或砖相比,它们总是具有较低的均匀性和较低的致密性。另外由于所述颗粒相基本上是基于标准碳或石墨,在暴露于熔融金属和侵蚀性试剂如碱性物质,蒸汽等时通过这些捣打料形成的接合部的耐侵蚀性和/或腐蚀性远低于以前制 造的耐火元件。此外,常用的焦油型粘合剂在高达500°C量级的温度下可以保持相对柔软,但是在更高的温度,例如从约800°C起的温度下,它会发生聚合并在所述捣打料的颗粒之间形成很强的结合,从而破坏其相对的柔软性。因此,现有技术包含这种类型粘合剂的捣打料可以用于“冷”接合部的水平上,因为在这种情况下相对较低的温度使得所述接合部,尤其是在外环,或外部耐火层和所述炉身冷金属壁之间的接合部维持所需的可压缩性成为可能。与此相反,在上述热接合部的水平下,接合部的硬化,在高于500°C量级的温度下,导致可压缩性损失。所述接合部的这种硬化作用,尤其是在底部和侧壁之间的接合部水平处,还可以导致由于所述接合部开裂所致的渗透风险增加。本专利技术的目的因此,本专利技术的一个目的是改善通过捣打料形成的接合部的耐久性,特别是对于“热”接合部,如在底部内衬和侧面内衬的块之间产生的那些接合部,或可替代地在内环的块和在外环上与且相对放置的那些块之间产生的那些接合部。还有一个目的是改善,例如,这些块之间的热传递。根据本专利技术通过使用用于块衬砌冶金容器如鼓风炉的耐火内衬的至少一些耐火元件的捣打料来实现所述目的,所述捣打料由颗粒相和粘合剂相的混合物构成,其中所述颗粒相和/或所述粘合剂包含具有微孔结构或在鼓风炉运行期间通过烧制作用能够形成微孔结构的至少一种组分。
技术实现思路
本专利技术的概述因而根据本专利技术的捣打料具有的优点是在所述冶金容器中产生块或砖之间的接合部,这对于熔融金属和能够对这些接合部产生物理或化学作用的其他侵蚀性试剂的侵袭具有更好的耐受性。这种改善源于所述接合部的微孔结构,这避免或至少大大限制了金属或其他侵蚀性试剂经由接合部的渗透作用,从而避免了由损坏的接合部区开始的对这些块的相应侵蚀。在这个方面,值得注意的是使用一方面的微孔颗粒相,和另一方面能够形成这种微孔结构的粘合剂的有益效应,同时至少在初始加热时间期间保持良好的可压缩性,如以下所见。应当指出的是,在本专利技术的上下文中(以及尤其是与由IUPAC规定的定义相反的),微孔结构是指一种结构,其孔道具有小于2μπι的平均尺寸。因此,本专利技术提及的微孔材料是指具有2 μ m或更小,且优选I μ m或更小平均孔径的那些。根据第一个【具体实施方式】,所述颗粒相基本上由本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于块衬砌冶金容器如鼓风炉的耐火内衬的至少一些耐火元件的捣打料,所述捣打料由颗粒相和粘合剂相的混合物组成,其中所述颗粒相和/或粘合剂包括具有微孔结构或通过烧制能够形成微孔结构的至少一种组分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:雅克·皮雷
申请(专利权)人:保尔伍斯股份有限公司
类型:发明
国别省市:卢森堡;LU

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